Тема 7. Трансформаторы и реакторы 88

7.1. Назначение, принцип работы и устройство трансформатора 88

Однофазный трансформатор 88

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. С помощью трансформатора можно понизить или повысить напряжение. 88

На электроподвижном составе переменного тока трансформаторы применяют для уменьшения напряжения, подаваемого из контактной сети к тяговым двигателям и вспомогательным цепям. Все эти трансформаторы называют силовыми. 88

88

Рисунок 7.1. Схема включения однофазного трансформатора 88

Принцип действия трансформатора. 88

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. 88

Чем больше нагрузка трансформатора, тем больше электрическая мощность и ток i₁, поступающие из сети в первичную обмотку. 88

В каждом витке первичной и вторичной обмоток индуцируется одинаковая э.д.с. 88

Трансформатор не может преобразовывать напряжение постоянного тока. Создаётся постоянный магнитный поток, который не может индуцировать э.д.с. в первичной и вторичной обмотках. Поэтому не будет происходить передача электрической энергии из первичной обмотки во вторичную. 88

Режимы работы трансформатора 89

Режим холостого хода 89

Режим короткого замыкания 89

Режим с нагрузкой 89

Контрольные вопросы 89

1. Дайте определение «трансформатора». 89

2. Классификация трансформаторов. 89

3. На чём основан принцип действия трансформатора? 89

4. Перечислите основные элементы конструкции однофазного двухобмоточного трансформатора стержневого типа? 90

5. Какая обмотка называется первичной? 90

6. Какая обмотка называется вторичной? 90

7. По какой схеме соединяются между собой первичная и вторичная обмотки? 90

8. Почему вторичная и первичная обмотки имеют различное сечение проводов? 90

9. Какая существует зависимость между нагрузкой трансформатора и током, поступающим из сети в первичную обмотку. 90

10. Почему трансформатор не может преобразовывать постоянный ток? 90

11. Для чего трансформатору требуется охлаждение? 90

12. Принцип работы трансформатора в режиме короткого замыкания. 90

13. Принцип работы трансформатора в режиме холостого хода. 90

14. Принцип работы трансформатора в режиме с нагрузкой. 90

7.2. Назначение, принцип действия, устройство реактора, 90

магнитного усилителя и стабилизатора напряжения 90

Контрольные вопросы 94

Тема 8. Полупроводниковые приборы 95

8.1. Электропроводность полупроводников. 95

Электронно-дырочный переход 95

Контрольные вопросы 96

8.2. Полупроводниковый диод (вентиль) 96

Контрольные вопросы 98

8.3. Транзисторы 98

Контрольные вопросы 101

8.4. Тиристор 101

Контрольные вопросы 104

Тема 9. Электронные и ионные приборы 105

Тема 10. Интегральные микросхемы 107

- по виду обрабатываемого сигнала 107

Степень интеграции. 108

В зависимости от степени интеграции применяются следующие названия интегральных схем: 108

Типы логики. 108

Основным элементом аналоговых микросхем являются транзисторы (биполярные или полевые). Разница в технологии изготовления транзисторов существенно влияет на характеристики микросхем. Поэтому нередко в описании микросхемы указывают технологию изготовления, чтобы подчеркнуть тем самым общую характеристику свойств и возможностей микросхемы. В современных технологиях объединяют технологии биполярных и полевых транзисторов, чтобы добиться улучшения характеристик микросхем. 108

Технологический процесс. 109

При изготовлении микросхем используется метод фотолитографии (проекционной, контактной и др.), при этом схему формируют на подложке (обычно из кремния), полученной путём резки алмазными дисками монокристаллов кремния на тонкие пластины. Ввиду малости линейных размеров элементов микросхем, от использования видимого света и даже ближнего ультрафиолетового излучения при засветке отказались. 109

Тема 11. Выпрямители 111

11.1. Схема выпрямления однофазного тока 111

11.2. Сглаживающие фильтры 114

Параллельный колебательный контур 136

Тема 14. Импульсные генераторы и реле 139

Общие сведения о триггерах. 155

Тема 15. Электрические измерения 157

Тема 16. Электроизмерительные приборы 159

Классификация 159